ETKÄ°NLÄ°K DETAYI

Enerji verimliliÄŸi politika ve stratejileri; enerjinin güvenli, sürdürülebilir ve ekonomik geliÅŸmeye katkı saÄŸlayan önemli alanlardan biri olarak gündemde yer almaktadır. Ülkeler bu anlamda diÄŸer politika ve stratejilerinin odağına da enerji verimliliÄŸi çalışmalarını koymakta ve ekonomi genelinde enerjinin verimli kullanılmasını öncelik haline getirmektedirler. Son yıllarda dünya genelinde enerji verimliliÄŸini artırma çalışmalarının odaklandığı temel alanlardan biri de elektrik motorları ve bu motorların temel iÅŸlevi ile çalışan elektrik motor sistemleri olmuÅŸtur. Ekonomik Ä°ÅŸbirliÄŸi ve Kalkınma TeÅŸkilatı (OECD) bünyesinde kurulan Uluslararası Enerji Ajansının her yıl düzenli olarak yayımladığı Dünya Enerji Görünümü raporunun son versiyonu 2016 yılının kasım ayında yayımlanmıştır. Raporun bir bölümü özel olarak enerji verimliliÄŸi ve elektrik motorlarına ayrılmıştır. Bu çalışmada geniÅŸ ölçüde bahsedilen raporun bulgularına deÄŸinilmektedir.

Enerji VerimliliÄŸinde Genel Görünüm
Dünyada genel olarak bakıldığında düÅŸük seyreden enerji fiyatlarının da etkisi ile 2015 yılında enerji yoÄŸunluÄŸu %1,8 oranında artmıştır. Dünyada nihai enerji tüketiminin %30’unu kapsar hale gelen zorunlu düzenlemelerin artması ise enerji fiyatlarının ucuzluÄŸunun etkisini bir nebze de olsa azaltmaktadır. Enerji fiyatlarının uzun dönemde görece düÅŸük olan mevcut seviyelerde seyretmesi, enerji yoÄŸunluÄŸunun azaltılmasına yönelik tedbirlerin etkisini frenleyebilecektir.

Uluslararası Enerji Ajansının (IEA) geçtiÄŸimiz dönemde yayımladığı Dünya Enerji Görünümü 2016 (World Energy Outlook 2016) raporunda ifade edildiÄŸi üzere enerji verimliliÄŸindeki iyileÅŸmelerin 2040 yılına kadar olan dönemde nihai enerji talebi artış hızını %1 civarında azaltabilecektir. Ele alınan bu senaryo neticesinde 2030 yılına kadar yıllık enerji yoÄŸunluÄŸundaki azaltım oranının yıllık ortalama %1,9 civarında gerçekleÅŸmesi beklenmektedir.

Günümüzde dünya genelinde tüketilen elektriÄŸin yarısından fazlası elektrik motor sistemlerinde kullanılmaktadır. Küresel elektrik tüketiminin %30’u ise (yaklaşık 6000 TWh) sanayide kullanılan elektrik motor sistemlerine aittir. Türkiye için bu rakamlara bakılacak olursa, 2014 yılı istatistiklerine göre elektriÄŸin %47,2’si sanayi kesiminde tüketilmiÅŸtir (TÜÄ°K, 2015). Türk sanayindeki elektrik motorlarının tüketiminin ülke elektrik tüketimindeki payı ise dünya ortalamasına yakın biçimde %30’un hemen üzerindedir. Türkiye’de nihai enerjinin kullanımına bakıldığında ise sanayi kesimi toplam enerjinin %33,7’sini kullanmakta, bu tüketimin dörtte birini de elektrik enerjisi oluÅŸturmaktadır (ETKB , 2016). Rapora göre 2040 yılına gelindiÄŸinde artan ekonomik faaliyetlerden dolayı motorların elektrik tüketiminin ikiye katlanacağı hesap edilmektedir. Bu muazzam artış düÅŸünüldüÄŸünde, elektrik motorlarına yönelik verimlilik uygulamalarının nasıl bir potansiyele sahip olduÄŸu görülmektedir. Küresel düzeyde satılan yaklaşık on elektrik motorundan dokuzu, farklı kısıtlamalar içerse de zorunlu verimlilik standartları kapsamına girmektedir.

Raporun dikkat çektiÄŸi bir diÄŸer husus da 2015 yılından bu yana ülkelerin uygulamaya koyduÄŸu yasal önlemlerdir. Belli baÅŸlı büyük ekonomilere bakıldığında enerji verimliliÄŸi ile ilgili ülke mevzuatının daha yeni olduÄŸu ve Türkiye’deki çalışmalara benzer nitelikler içerdiÄŸi görülmektedir. ÖrneÄŸin, Çin’de 2020 yılına kadar enerji yoÄŸunluÄŸunun 2015 seviyesine göre %15 oranında iyileÅŸtirilmesi Onüçüncü BeÅŸ Yıllık Plan dahilinde hedeflenmiÅŸtir. ABD’de klimalar, ısı pompaları, soÄŸutucu ve dondurucu ekipmanlar, buhar kazanları, kurutucular ve sanayi kesimine yönelik olarak da temiz su pompalarına dair enerji tasarrufu standartları yayımlanmıştır. Avustralya, Ulusal Enerji VerimliliÄŸi Planı ile enerji verimliliÄŸini 2015-2030 yılları arası dönemde %40 gibi ciddi bir oranda artırmayı hedeflemiÅŸtir. Hindistan ise ulaşımda enerji verimliliÄŸi çalışmaları kapsamında farklı araç tipleri için “yeÅŸil vergi” adı altında ek vergilendirmeye gitmiÅŸ ve binalar için Ulusal Enerji Verimli Fan Programını baÅŸlatmıştır. Ülkemizde de bu yıl yürürlüÄŸe girmesi beklenen Enerji VerimliliÄŸi Ulusal Eylem Planının kapsamı enerji verimliliÄŸi ile ilgili pek çok alanı içermekte ve 2023 yılı hedeflerine ulaÅŸmada ciddi bir fırsat olarak karşımıza çıkmaktadır. 2023 yılında Türkiye’nin GSYÄ°H başına tüketilen enerji miktarının (enerji yoÄŸunluÄŸunun) 2011 yılı deÄŸerine göre en az %20 azaltılması hedeflenmektedir. Tüm bu mevzuat geliÅŸmeleri neticesinde, 1990 yılında henüz %5 civarında iken, 2015 yılı itibariyle dünya genelinde nihai enerji tüketiminin %30’u zorunlu düzenlemelerin kapsamına girmiÅŸ bulunmaktadır.

Enerji VerimliliÄŸi Potansiyeli
Raporda temas edilen bir diÄŸer konu ise ülkelerin ya da ülke gruplarının enerji verimliliÄŸi potansiyelleridir. Rapor kapsamında incelenen Yeni Politikalar Senaryosuna göre 2040 yılına kadar olan sürede dünya genelinde ekonomik büyüme hızı yıllık ortalama %3,4 olarak öngörülürken, aynı dönemde nihai enerji tüketiminin %1,1 oranında artması beklenmektedir. EÄŸer öngörüldüÄŸü üzere enerji verimliliÄŸi konusunda yeterli miktarda iyileÅŸtirme yapılamaması durumunda dünyanın nihai enerji tüketimi her yıl 140 milyon ton eÅŸdeÄŸer petrolden daha fazla artmış olacaktır. 2040 yılına kadar geçen süre boyunca OECD ülkelerinin enerji tasarrufu potansiyelinin (%27), OECD üyesi olmayan ülkelere nazaran (%20) geniÅŸ politika önlemleri sayesinde daha yüksek olması beklenmektedir. Türkiye’de ekonomi genelinde enerji verimliliÄŸi potansiyelinin %20’ler civarında olduÄŸu pek çok çalışmada belirtilmiÅŸtir. Türk imalat sanayine dair literatürdeki en güncel çalışmaya göre ise elektrik enerjisi bazında tasarruf potansiyeli %28,7 olarak hesaplanmıştır (Özkara & Atak, 2015).

Elektrik Motoru Sistemlerinde Enerji VerimliliÄŸi
Elektrik motorları söz konusu olduÄŸunda ilk aÅŸamada akla gelen husus, motor verim standartlarına dair sınıflamadır. 2040 yılına gelindiÄŸinde piyasada kullanılmakta olan elektrik motorların hemen hemen yüzde altmışının IE3 verim sınıfında olacağı; en verimsiz motor yüzdesinin de yüzde on seviyesine gerileyeceÄŸi tahmin edilmektedir. Motorların verimlilik farkının bir standarda dayalı olarak verim sınıflaması ile ifade edilmesi durumunda (IE1, IE2, IE3) verim sınıfları arasındaki farklar yüzdeler olarak oldukça küçük kalmaktadır. Bu küçük farklar, motorların ekonomik ömür boyunca toplam maliyetleri içinde elektrik tüketim maliyetinin payının yaklaşık %97 olduÄŸu gerçeÄŸi ile düÅŸünüldüÄŸünde anlamlı olmaktadır. Ancak elektrik motorunun yer aldığı elektromekanik sistemlerin bütüncül olarak basit önlemler ya da teçhizat ile iyileÅŸtirilmesi durumunda verim farkı %3-4 seviyelerinden %15-30 seviyelerine çıkabilmektedir. Bu alanda tercih edilen ekipmanların başında DeÄŸiÅŸken Hız Sürücüsü (DHS) gelmektedir. DHS, motor hızını elektronik olarak ayarlayabilen bir cihazdır. Bu cihazın yer aldığı sistemlerde elektrik motorunun çalışma hızı uygun seviyelerde ayarlanabilmekte ve böylece motorun kullanılmayacak ÅŸekilde yüksek güç üretmesinin önüne geçilebilmektedir. Bu durum da enerjinin verimli kullanılmasına doÄŸrudan katkı vermektedir. Elektrik motoru sistemlerinde bütüncül olarak yüksek oranda verimlilik artışı saÄŸlayan yaklaşım kısaca dört bileÅŸenden oluÅŸmaktadır:

• Daha verimli elektrik motoru kullanımı
• Daha verimli son kullanım cihazını
• DeÄŸiÅŸken Hız Sürücüsü kullanımı
• DiÄŸer sistem genelindeki tasarruf sorunlarının giderilmesi

Bütüncül olarak çalışan bir elektrik motor sisteminde sadece elektrik motorunun verimli olanıyla deÄŸiÅŸtirilmesi sonucu elde edilecek tasarruf miktarı sınırlı kalacaktır. Bu önleme ilaveten DHS kullanırsa daha büyük verimlilik kazanımları ortaya çıkacaktır. Elektrik motorunun tahrik verdiÄŸi fan, pompa, kompresör gibi son kullanım cihazında iyileÅŸtirme yapılırsa çok daha büyük verimlilik farkları elde edilmektedir. Bu iyileÅŸtirmelere ek olarak sistemin bütününde yerine göre yapılacak önleyici bakım, uygun büyüklükte motor seçimi, kayıp ve kaçakların giderilmesi, basınç kayıplarının önlenmesi gibi faaliyetler sonucunda elektrik motoru sistemlerinde ciddi kazanımlar söz konusu olmaktadır.

Elektrik motoru sistemlerinde etkin bir verimlilik dönüÅŸümünün yapılmasına olanak saÄŸlayacak politika önerileri de raporun kapsamında yer almaktadır. Motor ve son kullanım cihazları olarak adlandırılan fan, pompa gibi cihazlarda minimum enerji performansı standardı uygulaması önerilmektedir. DHS kullanımında farkındalığın ve kullanımının artırılması, enerji etiketlemesi uygulamasının yaygınlaÅŸtırılması da önerilen diÄŸer politika araçları arasında yer almaktadır. Ülkemizin gündeminde de yer alan sanayi tesislerinde enerji yönetim sistemlerinin daha da yaygınlaÅŸtırılması ve enerji etütlerinin yapılmasının teÅŸvik edilmesi raporda dikkat çekilen bir baÅŸka husustur. Bununla birlikte enerji verimliliÄŸi ÅŸirketlerinin imkân ve kabiliyetlerinin artırılması hususu da rapor kapsamında vurgulanan önemli bir konu olarak göze çarpmaktadır.

Dr. Yücel Özkara – Sanayi ve Teknoloji Uzmanı

Kaynaklar
1. ETKB . (2016). Denge Tabloları. AÄŸustos 23, 2016 tarihinde Enerji Ä°ÅŸleri Genel MüdürlüÄŸü: http://www.eigm.gov.tr/File/?path=ROOT%2f4%2fDocuments%2fDenge+Tablosu%2f2015+Y%c4%b1l%c4%b1+Genel+Enerji+Denge+Tablolar%c4%b1.xlsxadresinden alındı
2. IEA. (2016). World Energy Outlook. International Energy Agency.
3. Özkara, Y., & Atak, M. (2015). Regional total-factor energy efficiency and electricity saving potential of manufacturing industry in Turkey. Energy , 495-510.
4. TÜÄ°K. (2015). Enerji Ä°statistikleri. Nisan 23, 2015 tarihinde Türkiye Ä°statistik Kurumu: http://www.tuik.gov.tr/PreTablo.do?alt_id=1029 adresinden alındı